第一单元　化学是认识和创造物质的科学PPT及专用教学设计内容

4.1.2《化学是人类创造新物质的工具》

教学设计

一、教材分析

本节课位于苏教版化学必修2专题4第一单元，是中学化学教学中的重要转折点。本节教材在内容上主要安排了两个活动，首先通过氯化钠电解一例，了解化学合成所采用的科学方法与实际价值，在知识方面突出了反应的产物及用途，对反应的原理未作过多的强调与深化；同时结合有机合成让学生对纷繁的化学合成能有大致的总体了解。其次，通过对合成氨及农药的更新等内容的讨论，让学生体会到化学合成对人类生存与发展所起的关键作用，在讨论中要把握以化学知识与化学方法为主要载体，以体现化学的学科特点。知识点难度不大，而且与生生产活相密切关，是帮助学生培养与激发学习化学兴趣的好素材。内容承前启后，既能巩固必修1、2的部分知识，又可引出后续的选修课。

二、教学目标与评价

1、教学目标

（1）通过举例说明丰富多彩的新合成物质对人类衣食住用医等多方面的影响，认识到化学是人类创造新物质的工具，对提高人民生活质量以及自然资源综合利用等方面起了重要作用；

（2）通过具体物质的合成引导学生认识一些化学合成新物质的方法以及化学反应所遵循的规律，加强物质组成、结构、性质等化学视角与真实情景素材之间的联系，引导学生从化学的视角看待和解决实际问题。

（3）通过对合成氨、杀虫剂等资料的搜集与交流，提高学生信息的获取与利用的能力；同时结合对杀虫剂的更新换代的认识，感受科学利用化学物质的意义，培养学生辩证的价值观。

2、评价目标

（1）通过对日常生活中的新合成物质的举例以及对这些新物质对人类产生的影响的讨论，诊断并发展学生对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。

（2）通过具体物质的合成方法的探讨和点评，诊断并发展学生对物质及其转化合成的认识水平（孤立水平、系统水平）。

（3）通过对合成氨、农药的更新以及药物合成等资料的搜集与分析，诊断并发展学生信息的获取和利用水平（阅读水平、概括水平）以及对化学价值的认识水平（社会价值视角、辩证视角）。

1

三、教学与评价思路

科学态度与社会责任

举例、

说明合成物质对人类的影响

发展对化学价值的认

识水平

Ⅰ

在线学习与交流

Ⅱ

探讨解决与提炼

证据推理与模型认知

宏观辨识与微观探析

探讨从合成纤维到塑料再延伸到氯气的制备方法

发展对物质结构、性质及其转化合成的认识水平

Ⅲ

搜集整理与汇报

科学态度与社会责任

阅读、整理、汇报合成氨、农药更新、药物合成等内容

发展学生信息的获取和利用水平以及对化学价值的认识水平

四、教学基本流程

1、在线学习与交流

【学习任务1】观看微视频，举例说明化学是人类创造新物质的工具。

【评价任务1】诊断并发展学生对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。

学生活动 设计意图

在线观看视频

化学，为了更美好的生活

利用联系生活的微视频，丰富对化学合成物质的认识，激发学习兴趣。

交流讨论

例举日常生活中的新合成物质以及对

这些新物质对人类生产生活产生的影

响的讨论

引导学生基于生活和经验完成任务，例举说明化学对人类社会的伟大贡献，建立起化学与实际的关联，发展对化学价值的认识水平。

阅读与思考

阅读教材P94表4-1，找到从天然产物

中分离与人工合成的化合物种类从1990-2003

年的变化规律。

通过阅读、思考，体会化学是人类创造新物质的工具这一主题，发展学生对化学价值的认识水平。

学习任务1教学流程图

2、探讨解决与提炼

【学习任务2】探讨具体实例（合成纤维到塑料再延伸到氯气）的制备方法。

【评价任务2】发展学生对物质及其转化合成的认识水平（孤立水平、系统水平）。

2

学生活动 设计意图

探讨解决

认识多种合成纤维，根据涤纶(聚对苯

二甲酸乙二酯)的组成结构，尝试找出其合成原料和方法。

引导学生能根据物质微观的结构，探讨其在一定条件下可能发生的化学反应；根据对有机官能团的模型认知，解释物质的结构、性质及变化，发展对物质结构、性质及其转化的认识水平。

方法提炼与应用

提炼、梳理有机高分子合成的方法（聚

合反应），并应用于解决实际问题：塑

料（聚氯乙烯）如何合成？

发展学生从孤立水平到系统水平：从个例出发逐步到系统，提炼高分子合成的方法，提高解决实际问题的能力。

交流研讨

小组合作，思考制塑料的氯气从何而来？之前所学的电解饱和食盐水的装置存在说明问题？如何解决？

发展并诊断学生解决实际问题的能力和对化学价值的认识水平：从产量、经济成本、安全、环保等多角度判断、改进、评价问题解决的方案。

学习任务2教学流程图

3、搜集整理与汇报

【学习任务3】阅读、整理、汇报合成氨、农药的更新、药物合成等内容。

【评价任务3】发展学生信息的获取和利用水平（阅读水平、概括水平）以及对化学价值的认识水平（社会价值视角、辩证视角）。

学生活动 设计意图

搜集与分析1

结合课本内容以及其它途径搜集信

息，汇报使粮食增产的途径。从化学的视角看待工业合成氨的反应条件的

选择；思考农药的更新换代说明了什

么？

发展学生信息的获取和利用水平。结合哈伯的合成氨，将信息与化学知识联系，同时体会知识和努力是成功的关键；结合农药的更新换代，发展学生从辩证视角看待化学物质，感受科学使用化学物质的重要性。体会到化学合成对人类生存与发展所起的关键作用。

发展学生信息的获取和利用水平。结合阿司匹林实例，学生根据对有机官能团的模型认知，解释物质的结构、性质及变化，发展对物质结构、性质及其转化的认识水平。

搜集与分析2

结合课本内容以及其它途径搜集信

息，了解合成药物。从“结构决定性质”的角度分析阿司匹林的性质，在

此基础上认识阿司匹林的合成方法。

搜集与分析3

通过多种途径搜集信息（课后完成），

了解一些常见的合成食品添加剂，评论与食品安全有关的重大社会事件。

通过了解、讨论与化学密切相关的有争议的社会性议题，促进学生辩证地看待问题，能对这些问题作出正确的价值判断，培养学生参与社会决策的意识。

学习任务3教学流程图

3

五、教学详案

教学环节

教师活动

【比一比】对比古今，请同学们说说哪些古代所没有的物质，比一比哪个大组举出的实例更多。

[师]：社会要发展，人类要生活，都离不开各式各样的物质，为了获取所需物质，人类不仅要开发利用已有的自然资源，还要制造、合成出具有特定性能的新物质，而合成新物质靠的就是化学。从古代四大发明中的造纸和火药,到现代社会中的通信和航天技术,无不依赖于化学强大的创造新物质的能力，所以我们也说化学是人类创造新物质的工具（板书）。

学生活动

联系生活实际了解合成新物质如何影响我们的生活，并与本堂课内容进行联系，认识到化学是人类创造新物质的工具。

设计意图

由真实情境以及比赛的形式引入课堂教学，培养和激发学生的学习兴趣与动机，提高学生的学习积极性。

让学生自己阅读、理解课本内容，通过思考自己体会化学是人类创造新物质的工具这一主题，这有助于培养学生自主性学习的能力。

通过视频播放，丰富对化学合成物质的认识，激发学生的学习兴趣。

结合已有的认知模型解决实4 过走滤进生化活，学

交流讨论

，

认

识

新

知

【过渡】除了前面同学们说的这些新物

1、质之外，目前化学家们利用自然界中原化有的资源已经合成了数以千万计的新学物质。

是【阅读与思考】教材P94表4-1：从天人然产物中分离与人工合成的化合物种类类统计数据，认识化学在这一领域的巨创大贡献，并思考这些化合物种类从造1990-2003年在数量上以及变化速度上新有何特点？

物[师]：其实这些物质大多都是自然界中质不存在的，是化学家们通过研究分子原的子之间的相互作用通过合成得到的。难工怪著名有机化学家、诺贝尔化学奖获得具

者伍德沃特说：“化学家在老的自然界旁边又建立一个新的自然界。”

【过渡】这些新物质能满足人类生活的各种需要，也正是它们的出现，使我们的生活质量得到了很大的提升。下面我们就从最基本的衣、食、住、行、用、医等多个方面来认识化学创造的这些新物质是如何改善我们的生活的。

一、衣

【视频播放】合成纤维改变衣着（3min）

【思考】除了视频中提到的尼龙之外，同学们还知道哪些合成纤维？

【PPT】展示不同类别、不同性能的合成纤维在日常生活中的应用。

带着问题仔细阅读课本上的内容，分析找到从天然产物中分离与人工合成的化合物种类从1990-2003年的变化规律：

1、

在数量上，逐年增多；

2、

在增长速度上，逐年加快。

观看视频，体会合成纤维如何影响我们的衣着，并结合生活实际例举一些常见的合成纤维（如涤纶、腈纶、芳纶、氨纶等）。

认真听讲，认识不同的合成纤维，体会化学的创造能力。

2、化学

，

为了更美好的生活

【问题解决】已知涤纶别名聚酯纤维，其成分为聚对苯二甲酸乙二酯，根据其结构简式，解决以下问题：

1、合成聚酯纤维的原料是什么？

2、可否尝试写出该合成反应的化学方程式？

3、该反应属于什么反应类型？

【放眼世界】一英军士兵头部中4弹未死——特制纤维“凯夫拉尔”。

【过渡】所谓“民以食为天”，吃饱和穿暖同等重要。随着生活水平的提高，人们的追求也从吃饱变为吃好。那么是什么让我们产生如此大的改变呢？

二、食

【阅读与思考】引导学生阅读课本P96“交流与讨论”，思考从不同学科去考虑，可采取哪些措施以提高粮食产量。

1、生产化肥

【回忆联系】请同学们书写工业合成氨的化学方程式。

[师]：这个看似简单的化合反应却是哈伯通过千百次的尝试后才得以成功合成。正是氨的成功合成，使得千千万万的人从此摆脱了饥饿，所以哈伯又被人称为是“用空气制造面包的圣人”。虽然有人称之为战犯，但他因合成氨而获得的诺贝尔奖受之无愧。

2、利用基因工程育种

中国伟大的杂交水稻之父——袁隆平。

3、研制杀虫剂、除草剂

【化学史实】DDT的利与弊。

【思考】农药的更新换代说明了什么？

4、研究光合作用的机制

【回忆联系】请同学们根据所学知识，书写光合作用的化学方程式。

[师]：虽然目前科学家还未弄清楚光合作用的机理，但是农民伯伯很聪明，他们根据生活经验充分利用植物的光合作用——植物套种。

三、住

【图片展示】古代建筑和现代建筑的对比。两者建筑的建筑材料有何区别？

【视频播放】世界最牛最高速公路-中国雅西高速公路。（1min40s）

根据对有机官能团的模型认知，解释物质的结构、性质及变化，解决合成高分子的相关问题。

仔细阅读课本内容，和同桌相互交流讨论，得出使粮食增产的途径主要有四个方面：

①生产化肥；

②利用基因工程育种

③研制杀虫剂、除草剂

④研究光合作用的机制

根据所学知识，书写化学方程式：

认真听讲，体会名人的成功与艰辛。

认真听讲，各抒己见，认识不同的杀虫剂，体会化学的创造能力。

书写相应方程式。

观察图片，结合生活经验说一说古代建筑材料：石头、木头等。现代建筑材料有水泥、玻际问题，发展对物质结构、性质及其转化的认识水平。

结合世界奇闻实例，勾起学生的好奇心，认识化学纤维的奇特之处。

让学生自己阅读、理解课本内容，培养学生自主性学习的能力，提高学生获取知识的能力。

通过了解名人的故事，引导学生认识知识和努力使成功的关键，发展科学态度和社会责任这一素养。

通过对祖国伟大建筑的了解，培养学生的爱国情5

【回忆联系】三大硅酸盐产品。

四、用

【图片展示】日常用品——塑料产品

[师]：塑料是一种重要的三大合成高分子之一，是化学家们通过聚合反应制得。塑料的主要成分是什么？其中氯气是重要的原料之一，那么氯气从哪来？

【回忆思考】电解饱和食盐水和熔融氯化钠的区别，在不同的电极上的产物分别是什么？

【设疑】在电解过程中阴离子往阳极跑、阳离子往阴极跑，那么电解饱和食盐水时在电解槽中除了发生电解反应外，还有其他反应发生吗？

[师]：这个反应会导致生成的氢氧化钠不纯，也会使氯气减产，所以在实际生产中，往往会在电解槽中加入一个阳离子交换膜。（简单介绍阳离子交换膜）

【联系生活】据你学过的知识，你觉得利用这些产品又能生产哪些新物质？

五、医

【阅读思考】引导学生阅读课本P97“拓展视野”，认识重要的新药物和抗生素——阿司匹林和抗生素。

【问题解决】从“结构决定性质”的角度思考并解决以下问题：

1、阿司匹林含有哪些官能团？

2、阿司匹林可能具有哪些性质？

3、阿司匹林是如何合成的？

【化学史话】阿司匹林的合成以及青霉素的发现。

璃、钢筋、瓷砖等。

回忆书写相应方程式：

①电解饱和食盐水

阳极：2Cl- - 2e-=Cl2↑

阴极：2H+

+ 2e-=H2↑（2OH-）

②电解熔融氯化钠：

阳极：2Cl- - 2e-=Cl2↑

阴极：2Na+ + 2e-=2Na

阳极生成的氯气会和OH-反应。从产量、经济成本、安全、环保等多角度判断、改进、评价问题解决的方案。

仔细阅读课本内容，认识合成的新药物对我们生活的巨大影响。

从官能团分析性质，初步找到阿司匹林的合成方法：利用水杨酸与乙酸酯化。在此基础上评价实际生产中用乙酸酐代替乙酸的做法。

认真听讲，认识到学习化学是为了更美好的生活。

怀。

通过联系已有知识，巩固学生知识运用的能力。

将所学知识与生产生活联系，发展学生解决实际问题的能力和对化学价值的认识。

根据对有机官能团的模型认知，解释物质的结构、性质及变化，发展证据推理与模型认知这一素养。

将所学知识与生产，生活相联系，让学生认识到化学与我们的日常生活息息相关。

归

主

纳

题

小

升

结

华

，

【结语】化学合成对人类的生存与发展起了举足轻重的作用。如果没有发明合成氨、合成尿素和新农药技术，世界粮食产量至少减半，60亿人口中的30亿就会挨饿；没有发明合成各种抗生素和大量新药物，人类平均寿命要缩短25年；没有合成纤维、合成橡胶、合成塑料，人类生活要受到很大影响。科学家在合成新物质时要基于一定的化学反应规律，同时在研究新物质的同时发现了一些新规律，在《有机化学基础》、《化学反应原理》、《化学与技术》选修等模块，我们有机会进一步学习与研究。

6

板书设计

4.1.2《化学是人类创造新物质的工具》

附件1：[资料]电解氯化钠的产品及应用：

熔融电解

相关工业

Na (阴极) Cl2

(阳极) 水溶液电解

H2

(阴极) NaOH (阴极) 冶金(如K、Ti)、Na2O2等

CHCl3、CCl4、聚氯乙烯、

漂白剂、药物、颜料等

HCl、NH3、冶金等

肥皂、造纸、漂白液等

食

衣

化学是人类

创造新物质

的工具

住

…医

用

NaCl

以氯化钠为原料电解可以得到钠、氯气、氢气和氢氧化钠，这些物质本身既是用途广泛的化学品，同时又是宝贵的化工原料，利用它们又可以制造很多的新物质。其中以氯化钠溶液电解为基础的化工被称为“氯碱工业”。

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